- 2021年第45卷第4期文章目次
>山地气象灾害研究
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2021, 45(4):1-7.
摘要:利用常规观测资料和MICAPS 4版的V-3θ图,选取了2018年贵州冰雹、暴雨和大雪3次转折性天气过程,对 V-3θ图进行了特征检验和简单应用,得出结论如下:①V-3θ图能很好反映大气能量结构变化,其典型特征均有较好体现:超低温结构、顺滚流、θ线多折拐等;②不同转折性天气其 V-3θ图特征也有所不同:冰雹天气的滚流效应最突出,暴雨、大雪依次减弱;暴雨和大雪对θsed与θ*线准平行且近重合要求更高;而冰雹天气过程对对流层顶出现深厚超低温结构更为敏感;③当环流形势较弱,常规天气分析难以判断转折性天气时,可利用 V-3θ图特征进行辅助预报。
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2021, 45(4):8-14.
摘要:利用1°×1°NCEP再分析资料、卫星云图和雷达资料等,采用天气学诊断方法,分析1907号南海台风“韦帕”造成防城港大范围大暴雨的原因。结果表明:①“韦帕”引导气流弱、移动速度缓慢、强度减弱慢、中心登陆防城港是造成防城港大暴雨的主要原因;②“韦帕”对流云系长时间滞留防城港上空,是造成防城港大暴雨的直接原因;③台风过程降水为对流性降水,台风降水效率高导致防城港出现大范围大暴雨;④防城港上空一直位于925 hPa水汽辐合中心和850 hPa垂直上升运动中心或附近,有利于大量水汽集结抬升形成对流云系产生持续性强降水;⑤“韦帕”影响防城港期间大气对流非常不稳定,湿正压项(MPV1)分布对较强降水落区有指导意义,强降水主要出现在湿正压项负值中心附近;⑥“韦帕”环流后部在防城港上空有一条偏东南风急流带,这条急流带在十万大山山脉前被迫抬升形成对流,对防城港出现大暴雨有明显增幅作用。
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2021, 45(4):15-22.
摘要:该文基于高原季风指数和高原涡数据集,对比分析夏季高原季风强弱年高原涡源地、路径、频数、强度、冷暖性质、面积、持续时间等特征,并对其影响机制进行讨论,结果表明:①高原夏季风低层由四周吹向主体,高层由高原主体吹向四周。②高原季风强度与高原涡生成频数、东移个数、高原东部高原涡的生成频数呈正比,与高原涡长生命史呈反比。③初始阶段,高原涡强度对季风强弱感知比较敏感,高原东侧的强潜热区利于高原涡东移。且由于在季风强年高原中西部的感热强,强度较大的高原涡大都初生在高原中西部,高原涡的强度在初生时较强。
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2021, 45(4):23-29.
摘要:该文将贵州省高温易发区分为北部、东北部、东南部、南部4个区域,选取其中主要的38个国家级气象观测站1961—2019年逐日最高气温,描述高温分布特征,并基于信息扩散理论对灾害危险性风险进行分析。结果表明:①研究区域的高温主要出现在4—9月;平均日最高气温总体呈上升趋势,年际变化先降后升;平均年高温日数为10.7 d,主要集中在7、8月,年际变化呈现波动式,但整体呈上升趋势;极端高温大部分地区在38.0~42.0 ℃之间,大部分地区极端高温呈维持—升高态势。②赤水、沿河、榕江、罗甸4个代表站的高温度数风险概率曲线均为单弧线型,区域风险面积随等级的增加逐渐减小;4个代表站的最长连续高温日数风险概率曲线为多峰型,大部分地区连续高温日数出现5 d以下的概率较大,16 d以上高风险值的几率很小。③ 4个高温易发区中,北区除赤水外,高温风险整体最低,且连续高温日数短;东北区高温风险在4个区域中风险最高,连续高温风险随连续日数的增大而增大;东南区高温风险呈南高北低态势;南区除罗甸高温风险较高外,其他站点整体为中低风险。
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2021, 45(4):30-36.
摘要:为研究江西副热带高压边缘雷暴大风天气的演变和雷达拼图回波特征,使用天气形势、卫星云图、江西WebGIS雷达拼图等资料,对2020年7月11日江西副热带高压边缘雷暴大风天气过程,采用统计分析、天气分析和回波图像分析等方法进行分析,结果表明:本次过程共造成江西国家站9站雷暴大风、1站西南大风,区域站63站雷暴大风。天气影响系统表现为高层反气旋环流、中层处副高边缘、低层西南急流、低涡、切变线及地面辐合线。卫星云图上中尺度对流云团MCS的移动与合并、加强,云顶亮温达-60~-80 ℃。雷达拼图回波上表现为副高边缘局地热雷雨发展、合并成为回波短带、“弓”状回波带,雷暴大风就发生在回波短带凸出部位前沿;回波短带组合反射率CR达55~60 dBz,垂直液态水含量VIL达25~30 kg/m2,回波顶高ET达14~15 km;风暴跟踪信息STI有助于预报员识别和判断回波系统的移动,从而发布更为精准的预报预警信息。这些为副热带高压边缘雷暴大风的有效预警提供了参考依据。
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2021, 45(4):37-43.
摘要:利用地面、高空常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料以及CB型多普勒雷达资料,从天气实况、环流形势、物理量场和雷达回波等方面对2016年影响怀化的2次低温雨雪天气过程进行对比分析。结果表明:“1.22”过程500 hPa中高纬呈西高东低形势,“3.9”过程呈两槽一脊形势。2次过程影响系统均包含有高空槽、低空急流、切变线和地面冷锋。“1.22”过程冷空气强度强于“3.9”过程,降雪更明显、气温更低,“3.9”过程水汽条件更好,降雨更强。700 hPa温度和地面2 m气温对怀化预报降水相态有重要指示意义。物理量方面,2次过程中南部降水量强于北部,“3.9”过程降雨量更大,表明中层水汽输送、水汽辐合以及涡度场对雨雪过程发生发展、强度和落区具有指示意义。雷达回波方面,2次过程降雪阶段主要以层状云降水回波为主。深厚的强冷空气对“1.22”过程中的降雪和低温、强暖湿气流对“3.9”过程的较强降水起着重要作用。同时,地形对降雪相态以及降水强度有一定的影响。
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2021, 45(4):44-49.
摘要:利用C波段新一代天气雷资料、探空资料、区域自动站降水资料,对铜仁市2020年 6月29—30日特大暴雨天气过程进行分析研究。结果表明:此次天气过程为长江流域切变线西段暴雨,主要受500 hPa低槽、700 hPa和850 hPa低涡切变、地面辐合线共同影响,强的低层辐合、高层辐散的高低空配置,以及梵净山地形抬升作用激发此次强降水。暴雨发生前对流有效位能突增,大气中可转换对流有效位能迅速上升,为暴雨提供不稳定能量。雷达回波特征分析表明此次降雨以局地生成回波产生降水为主,层积云混合型降水回波在碧江、江口等上空聚集且稳定少动,呈“准静止状态”,回波后向传播,存在多个回波单体相互合并现象;强降雨时段,≥35 dBz的回波普遍伸展到8 km以上,中低层存在多个强回波中心核;有逆风区存在且长时间维持。
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2021, 45(4):50-55.
摘要:利用1981—2020年6—8月近40 a黔东南州16个国家站的月降水量资料和国家气候中心新130项监测指数,采用M-K检验、小波分析等方法,对黔东南州夏季降水时空变化和同期异常年(偏多、偏少)的环流特征指数进行分析。结果表明:近40 a,黔东南州夏季降水量呈现2个波峰、2个波谷的分布特征,2个波峰的相对丰水期为1991—2001年和2014—2020年,2个波谷的相对枯水期为1981—1990年和2002—2013年。降水时间尺度具有11~25 a周期变化,并在20世纪90年代发生了显著变化。降水空间分布主要呈现南北反相和东西反相两种类型。西太平洋副热带高压位置偏南偏西,强度偏强,一定程度上造成了黔东南州夏季降水异常偏多;反之,西太平洋副热带高压位置偏北偏东、强度偏弱,一定程度上造成了黔东南州夏季降水异常偏少。
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2021, 45(4):56-62.
摘要:广西沿海高温主要集中在7—8月,并且呈北多南少的特点。通过对38个典型高温个例进行分析,建立了广西沿海高温概念模型,主要有4类:副高+热带气旋型、副高型、副高+西南暖低压型和热带气旋型。增温的形势主要由垂直下沉气流增温及暖平流增温。副高+热带气旋型受到副高底部脊和台风外围的下沉气流增温影响;副高型受到副高控制下的下沉气流增温影响;副高+西南暖低压受到副高控制下的下沉气流增温及西南急流输送的暖平流增温影响;热带气旋型受到台风外围下沉气流增温影响。
>山地气候资源研究
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2021, 45(4):63-66.
摘要:利用无RTK模块的消费级无人机获取正射影像和DSM(数字表面模型)成果时,是否使用像控点对成果具有影响,通过对贵州33.3 hm2以上坝区的榕江忠诚大坝开展研究,设计了数据处理的3组对照实验,即使用4个像控点、使用4个像控点并增加刺点的照片数量和不使用像控点。在使用4个像控点时,得到的结果比没有像控点的水平和垂直定位精度要高一个数量级以上,水平定位精度达到分米级,高程定位精度达到米级;使用4个像控点并增加刺点照片数量时,刺点的照片越多,对整体的成图精度具有一定提升。是否使用像控点对正射投影面积无影响,但对地形起伏的山体表面积计算影响较大。
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2021, 45(4):67-73.
摘要:利用常规观测资料、NCEP/NCAR再分析资料等,对2019年3月4—5日发生在南岭山脉附近的强降水天气进行综合分析。结果表明:短波槽活跃,低层急流强盛,特别是边界层急流、切变较长时间维持,为这次暴雨过程提供了很好的动力和水汽条件;水汽集中在800 hPa以下,主要是低层和边界层的水汽辐合;偏北气流南下过程中,与南方暖湿气流在南岭山脉地形影响下易形成边界层及地面的中尺度气旋,大尺度切变线、辐合线受山脉阻挡南推缓慢,增加强降水维持时间,气流持续汇集产生辐合,使得水汽通量辐合区位置与南岭山脉的位置、走向一致,降水增幅明显;早春时节的暴雨,一般热力条件差,着重关注水汽及动力条件,特别是出现低空急流和边界层偏南急流时,在有利的地形下易触发中小尺度扰动而出现强降水。
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2021, 45(4):74-79.
摘要:选取遵义市13个国家站2010—2019年逐日日最低气温资料,将降温过程分为弱降温、较强降温、强降温、寒潮4个等级,分析了各级降温过程的频次、持续日数、降温幅度、过程最低气温、空间分布等特征。分析表明:① 10 a来遵义市共发生降温过程11 915站次,平均每站每年91.7次,以降温幅度在6 ℃以下的弱降温为主。②近10 a遵义市平均过程降温幅度为3 ℃,平均过程最低日低温11.9 ℃,持续时间在1~10 d之间,寒潮、强降温、较强降温持续天数以2~3 d为主,弱降温过程大多持续1 d。③不同等级降温频次空间分布与地形相关,较强降温以上的降温过程主要集中出现在遵义市娄山以南地区,弱降温主要出现在娄山山区及其西北部。④寒潮、强降温、较强降温主要出现在春秋季,寒潮主要出现在3月份,而弱降温在夏季发生频次较高,4月份是遵义市降温最剧烈的时候。
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2021, 45(4):80-84.
摘要:近58 a黔南地区5~20 cm平均地温年际变化呈上升趋势。气候倾向率随土壤深度增加升幅逐渐增加,近10 a浅层平均地温有明显增加的趋势。各层地温周期性分布不同。四季地温均呈增温趋势,随土壤深度增加气候倾向率逐渐增大。平均地温月变化呈单峰形势,暖月随深度增加地温递减,冷月随深度增加地温递增。空间上浅层地温呈自北向南逐渐升高的分布特征。
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2021, 45(4):85-91.
摘要:利用德宏芒市机场地面气象自动观测系统采集的数据和ECMWF 0.75°×0.75°再分析资料,分析了德宏芒市机场2017年11月3—4日的东北顺风天气过程。结果表明:此次顺风天气过程主要是受南下冷空气影响,其表现为风速大、持续时间长、机场航班大面积延误的特点。孟加拉湾高压对南支槽结构的破坏是造成德宏芒市地区西南风偏弱的主要原因,台风“达维”外围的东风气流与地面冷高压外围的东北气流汇合,导致偏东风加强,并主导地面风引起东北顺风过程维持。动量下传是造成此次顺风的一个影响因子。冷空气南下对云南中东部地区的影响较大,德宏芒市机场位于云南省西部,地理位置偏西,受冷空气影响较小。冷空气南下过程中,预报德宏芒市机场是否会出现顺风超标,可参考昆明及云南东部机场的风向风速。
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2021, 45(4):92-96.
摘要:根据灵芝生物学特性对气象条件的要求和栽培大棚对小气候的影响,基于气候背景对比分析了达州和攀西大棚栽培灵芝的气候条件和气象灾害。结果表明,两地区代表站年平均气温相近,4—9月气候均可经济栽培灵芝,两地都雨热同季但气候季节性差异显著;攀西为中亚热带干湿季节分明气候,夏秋气温略低较适宜大棚栽种、冬春光热优势明显但干旱较重;达州夏秋气温较高、高温热害明显,冬春气候因光热条件差难以利用。大棚栽种灵芝的气候条件总体上攀西优于达州,后者宜选址在夏季气候相对偏低的中海拔区(1 000~1 500 m)。生产上两地区主要生长季都需降低大棚内昼夜温差,攀西地区菌丝期(4—6月)要适当增温保湿,达州夏秋季需预防高温热害;灵芝发菌期生产安排达州宜5月、攀西宜5月中旬—6月中旬。
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2021, 45(4):97-102.
摘要:基于贵阳市布设的大气电场仪的数据资料进行了初步应用分析,对数据适用性及不同天气过程中大气电场特征进行了分析并就本地适用的预警方式进行讨论。结果发现:大气电场能够反映云中电荷的基本发展情况,对强对流的出现时间上有一定的提前性;大气电场仪受探测距离及安装环境影响明显,目前比较适用单站的预警原理,多站联网反推电荷结构暂无法开展,但多个单站的跟踪观测能够更全面的体现雷电活动的特征,上游站点的信息对下游的预警可以起到很好的提示作用。
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2021, 45(4):103-107.
摘要:该文以某投资区工业园雷电灾害区域风险评估为例,通过采集评价区域的土壤电阻率,利用CDEGS防雷接地软件进行该项目的土壤结构反演,用土壤结构的数学模型去拟合土壤电阻率的实际测量值的方式来反演土壤真实的物理结构,得出不同区域、不同深度土壤电阻率分布,为项目建设时防雷接地设计、施工提供指导。
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2021, 45(4):108-110.
摘要:贵州省气象局顺应信息化发展趋势,将计算、存储、网络、安全资源融合到超融合集群资源池中,建设了基于虚拟化技术的气象云平台,为整个气象局提供云计算服务,并在基础设施资源的应用上取得了很好的效益。但随着气象业务规模的扩展及原有业务的迁入,使省局当前在资源池的管理及防护上出现了诸多问题。为有效解决省局资源池当前所面临的困境,提出规划设计方案,以解决省局在资源池的管理及业务的安全防护上的问题。
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2021, 45(4):111-113.
摘要:气象信息网络的建设和发展,对防灾减灾和人工影响天气事业发展起着十分重要的作用。计算机广泛普及的同时,也给气象网络的稳定运行带来了更多的挑战。该文结合贵州省人工影响天气办公室网络部署实际情况,分析办公区网络结构和功能,重点论述了办公区网络通讯保障策略,并针对目前网络维护和保障中存在的问题,提出了保障网络稳定运行、安全防护的措施和建议。
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2021, 45(4):114-116.
摘要:该文介绍了榆林市气象防灾减灾智慧服务系统研发目的、所采用的技术及功能特点。以CIMISS、秦智—陕西网格预报智能解析应用子系统和陕西省短时临近智能预报服务系统的最新成果以及榆林市气象数据综合服务平台为系统的数据来源,以Andiord系统的智能电视或广告机等硬件为预警终端,自动显示和更新各类气象实况和预报预警信息,实现了服务精细的要求。
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2021, 45(4):117-122.
摘要:气象部门的业务运行、数据传输主要依托于气象信息网络,因气象资料的传输时效性要求,气象信息网络须保持24 h不间断运行。一旦网络中断,会影响气象业务运行和资料的及时性与完整性,如刚好出现在极端天气过程,可能会给国家和社会造成不可挽回的损失。针对气象信息网络业务运行与气象资料传输实际情况,采用J2EE+MySQL+Android手机配合等技术方法,设计与实现南充市气象信息网络监控系统,系统主要包含监控、报警、系统web界面等主要功能模块。